一种储能逆变器保证正负直流母线电压平衡的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种储能逆变器保证正负直流母线电压平衡的控制方法，本发明专利技术在每台储能逆变器的零线上加入一个电流传感器侦测零线电流i

【技术实现步骤摘要】
一种储能逆变器保证正负直流母线电压平衡的控制方法


[0001]本专利技术涉及储能逆变器领域，具体是一种储能逆变器保证正负直流母线电压平衡的控制方法，尤其是一种储能逆变器在共电池模式下保证正负直流母线电压平衡的控制方法。

技术介绍

[0002]传统带有零线的储能离网逆变器如果共用同一个储能电池时，如果两台储能逆变器的零线连接在一起时会造成前级升压电路的耦合，这样会导致共电池模式下的储能逆变器直流母线电压不能保持稳定。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种储能逆变器保证正负直流母线电压平衡的控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种储能逆变器保证正负直流母线电压平衡的控制方法，本专利技术在每台储能逆变器的零线上加入一个电流传感器侦测零线电流i
n
，其参考方向为从本储能逆变器的零线上流出电流为正的参考方向；假设相互连接的每台储能逆变器零线上都没有电流流出或流进本储能逆变器，电压差值控制器的正反馈功能就无法实现；
[0006]从另一个角度上看如果第一台储能逆变器上零线上有电流流出，则说明这台储能逆变器电感L+的电流参考i
L+_ref
偏大，最终会使得通过电流环控制器输出的正边开关管Q+的占空比相比于Q1+要大，导致a点的电位比b点的电位高；反之如果第一台储能逆变器上零线上有电流流进则说明这台储能逆变器电感L+的电流参考i
L+_ref
偏小，最终会使得通过电流环控制器输出的正边开关管Q+的占空比相比于Q1+要小，导致a点的电位比b点的电位低。
[0007]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0008]本专利技术只要根据零线电流i
n
的大小和方向改变正半周电感L+的电流参考，从而使得对正半周开关管的占空比进行调整就可以有效解决两台储能逆变器之间整流电路的耦合问题。
附图说明
[0009]图1为一种储能逆变器保证正负直流母线电压平衡的控制方法的升压控制框图。
[0010]图2为带有正负直流母线架构的双BOOST电路架构。
[0011]图3为带有正负直流母线架构的双BOOST电路的正半轴C+升压电路。
[0012]图4为带有正负直流母线架构的双BOOST电路的负半轴C
‑
升压电路。
[0013]图5为共电池单机控制框图。
[0014]图6为两台升压电路共用电池时升压图。
具体实施方式
[0015]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]如图2所示，在传统的带有正负直流母线架构的双BOOST电路架构中，升压由两个BOOST电路组成，Cf+、L+、C+、Q+、D1、V+分别为正边BOOST电路的输入滤波电容、电感、输出直流母线电容、开关管、二极管和输出直流母线电压；Cf
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、L
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、C
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、Q
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、D2、V
‑
分别为负边BOOST电路的输入滤波电容、电感、输出直流母线电容、开关管、二极管和输出直流母线电压。Z+和Z
‑
分别表示后级逆变电路正半轴和负半轴的等效负载。
[0017]目前传统做法是使用直流母线电压的平均值和差值分别控制正负两个直流母线电压的稳定。从图2的电路结构可以发现将负半周的开关管Q
‑
一直导通，那么电路图就变为图3的正半周升压电路。将正半周的开关管Q+一直导通，那么电路图就变为图4的负半周升压电路。所以归纳可以得出正半周开关管Q+的占空比如果比负半周开关管Q
‑
大，那么V+会降低，V
‑
会增加；反之，正半周开关管Q+的占空比如果比负半周开关管Q
‑
小，那么V+会增加，V
‑
会降低。
[0018]对于一台独立的储能逆变器来说，电池升压控制器的工作原理可以简单表示为使用直流母线电压平均值控制器进行升压控制，使用直流母线电压差控制器平衡正负直流母线的电压差。假设电压平均值控制器可以将电压平均值维持在参考点附近，当正直流母线电压V+偏高，负直流母线电压V
‑
偏低时，电压差控制器会使得正半周开关管Q+的PMW信号的占空比加大，负半周开关管Q
‑
的PWM占空比信号减少，这样会使得电压差减少，从而实现正负直流母线电压的平衡。
[0019]共电池模式下单机控制框图如图5所示；其中和分别表示电压平均值控制器和电压差值控制器，相当于一个低通滤波器串联一个比例积分(PI)调节器，i
L
为电感电流采样。i
L+_ref
和i
L
‑
_ref
分别为BOOST电路正半周和负半周电感电流参考；图5中两个PI为电流环控制器；
[0020]在两台储能逆变器共用电池时导致不稳定的原因出现在直流母线电压控制控制器上。如果将零线连接起来，两台储能逆变器之间会通过零线产生相互作用。
[0021]如图6所示，两台储能逆变器共用电池条件下，假设由于后端逆变器输出不均衡、BOOST电路正负半轴硬件差异等原因使得储能逆变器1的正的直流母线电压V+偏高，负的直流母线电压V
‑
偏低，那么储能逆变器1的电压差控制器会使得正半边开关管Q+的占空比加大，负半边开关管Q
‑
的占空比减少。但由于连接零线后两台储能逆变器之间产生了相互的关联：储能逆变器1的正半边和储能逆变器2的负半边，储能逆变器1的负半边和储能逆变器2的正半边也同样构成了一组升压电路。在储能逆变器1的电压差控制器对Q+和Q
‑
的占空比进行调整后，对于由Q+和Q1
‑
组成的升压电路来说，由于Q+的占空比变大，这样同样会使得
储能逆变器2的负半边电压V1
‑
上升；同理，对于Q
‑
和Q1+组成的升压电路来说，也会使得储能逆变器2的正半边直流母线电压V1+下降。
[0022]在上述情况下假设受影响的储能逆变器2的V1+和V1
‑
的平均值还保持不变，由于储能逆变器2受储能逆变器1的影响V1+降低，V1
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升高，那么储能逆变器2的电压差控制器会使得Q1+占空比减少，Q1
‑
的占空增大，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能逆变器保证正负直流母线电压平衡的控制方法，其特征在于，在每台储能逆变器的零线上加入一个电流传感器侦测零线电流i
n
，其参考方向为从本储能逆变器的零线上流出电流为正的参考方向；假设相互连接的每台储能逆变器零线上都没有电流流出或流进本储能逆变器，电压差值控制器的正反馈功能就无法实现；只要根据零线电流i
n
的大小和方向改变正半周电感L+的电流参考，从而使得对正半周开关管的占空比进行调整就可以有效解决两台储能逆变器之间整流电路的耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙英文，杨晓光，何杰，景泽洲，
申请(专利权)人：上海弘正新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：